поезд массой 3000 т трогается с места и движется по горизонтальному пути под действием постоянной силы тяги локомотива равной 400000 Н. Коэффициент сопротивления движению равен 0,005. Определить ускорение поезда и скорость ,достигнутую им в конце 5 секунды от начала движения

Чтобы решить задачу, определим ускорение и скорость поезда через законы механики.

Дано:

• Масса поезда $m = 3000 \, \text{т} = 3 \times 10^6 \, \text{кг}$;
• Сила тяги локомотива $F_{\text{тяги}} = 400000 \, \text{Н}$;
• Коэффициент сопротивления движению $k = 0{,}005$;
• Время движения $t = 5 \, \text{с}$.

1. Найдем силу сопротивления движению

Сила сопротивления движению определяется как:

где $g = 9{,}8 \, \text{м/с}^2$ — ускорение свободного падения.

Подставим значения:

2. Рассчитаем результирующую силу

Результирующая сила, действующая на поезд, определяется разностью силы тяги и силы сопротивления:

Подставим значения:

3. Найдем ускорение поезда

Ускорение поезда определяется по второму закону Ньютона:

Подставим значения:

Итак, ускорение поезда составляет $a = 0{,}0843 \, \text{м/с}^2$.

4. Найдем скорость через 5 секунд

Скорость поезда через время $t$ при равномерном ускорении определяется формулой:

Подставим значения:

Ответ:

1. Ускорение поезда: $a = 0{,}0843 \, \text{м/с}^2$.
2. Скорость через 5 секунд: $v = 0{,}4215 \, \text{м/с}$.